Završna obrada površine PCB-a (Štampana ploča) odnosi se na vrstu premaza ili tretmana koji se primjenjuje na izložene bakrene tragove i jastučiće na površini ploče.Završna obrada ima nekoliko svrha, uključujući zaštitu izloženog bakra od oksidacije, poboljšanje lemljivosti i pružanje ravne površine za pričvršćivanje komponenti tokom montaže.Različite završne obrade površine nude različite razine performansi, cijene i kompatibilnosti sa specifičnim aplikacijama.
Pozlaćenje i potapanje zlata su uobičajeni procesi u modernoj proizvodnji ploča.Sa sve većom integracijom IC-a i sve većim brojem pinova, proces vertikalnog prskanja lemljenja se bori da spljošti male jastučiće za lemljenje, što predstavlja izazov za SMT montažu.Uz to, rok trajanja prskanih limenih ploča je kratak.Postupci pozlaćenja ili potapanja zlata nude rješenja za ove probleme.
U tehnologiji površinske montaže, posebno za ultra-male komponente kao što su 0603 i 0402, ravnost jastučića za lemljenje direktno utiče na kvalitet štampe paste za lemljenje, što zauzvrat značajno utiče na kvalitet naknadnog reflow lemljenja.Stoga se upotreba pozlaćenog ili imerzionog zlata sa punim pločama često primjećuje u procesima visoke gustoće i ultra-male površinske montaže.
Tokom faze probne proizvodnje, zbog faktora kao što je nabavka komponenti, ploče se često ne lemljuju odmah po dolasku.Umjesto toga, mogu čekati sedmicama ili čak mjesecima prije upotrebe.Rok trajanja pozlaćenih i potopljenih zlatnih ploča je mnogo duži od kalajisanih ploča.Shodno tome, ovi procesi su poželjniji.Troškovi pozlaćenih i uronjenih zlatnih PCB-a u fazi uzorkovanja su uporedivi sa cijenama ploča od legure olovo-kalaj.
1. Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG): Ovo je uobičajena metoda površinske obrade PCB-a.To uključuje nanošenje sloja nikla bez elektronike kao međusloja na jastučiće za lemljenje, nakon čega slijedi sloj imersionog zlata na površinu nikla.ENIG nudi prednosti kao što su dobra lemljivost, ravnost, otpornost na koroziju i povoljne performanse lemljenja.Karakteristike zlata takođe pomažu u sprečavanju oksidacije, čime se povećava stabilnost dugotrajnog skladištenja.
2. Izravnavanje lemljenja vrućim zrakom (HASL): Ovo je još jedna uobičajena metoda površinske obrade.U HASL procesu, jastučići za lemljenje su uronjeni u istopljenu leguru kalaja, a višak lema se otpuhuje pomoću vrućeg zraka, ostavljajući za sobom ujednačen sloj lemljenja.Prednosti HASL-a uključuju nižu cijenu, lakoću proizvodnje i lemljenja, iako bi njegova površinska preciznost i ravnost mogla biti relativno niža.
3. Galvanizacija zlata: Ova metoda uključuje galvaniziranje sloja zlata na jastučiće za lemljenje.Zlato se ističe u električnoj provodljivosti i otpornosti na koroziju, čime se poboljšava kvalitet lemljenja.Međutim, pozlaćivanje je općenito skuplje u odnosu na druge metode.Posebno se primjenjuje u aplikacijama zlatnim prstima.
4. Organski konzervansi za lemljenje (OSP): OSP uključuje nanošenje organskog zaštitnog sloja na jastučiće za lemljenje kako bi ih zaštitio od oksidacije.OSP nudi dobru ravnost, lemljivost i pogodan je za lake aplikacije.
5. Imerzioni kalaj: Slično imerzionom zlatu, lim za uranjanje uključuje premazivanje lemnih jastučića slojem kalaja.Imerzioni lim pruža dobre performanse lemljenja i relativno je isplativ u poređenju s drugim metodama.Međutim, možda neće biti toliko bolji od imerzijskog zlata u smislu otpornosti na koroziju i dugotrajne stabilnosti.
6. Nikl/pozlaćenje: Ova metoda je slična imerzijskom zlatu, ali nakon niklovanja bez elektronike, sloj bakra se oblaže nakon čega slijedi metalizacija.Ovaj pristup nudi dobru provodljivost i otpornost na koroziju, pogodan za aplikacije visokih performansi.
7. Posrebrivanje: Posrebrivanje uključuje premazivanje lemnih jastučića slojem srebra.Srebro je odlično u pogledu provodljivosti, ali može oksidirati kada je izloženo zraku, što obično zahtijeva dodatni zaštitni sloj.
8. Hard Gold Plating: Ova metoda se koristi za konektore ili kontaktne tačke utičnice koje zahtevaju često umetanje i uklanjanje.Nanosi se deblji sloj zlata kako bi se osigurala otpornost na habanje i učinak korozije.
Razlike između pozlaćenog i potopljenog zlata:
1. Kristalna struktura formirana pozlaćenjem i potapanjem zlata je različita.Pozlaćenje ima tanji zlatni sloj u odnosu na imerzijsko zlato.Pozlaćenje je više žuto nego imerzijsko zlato, što kupci smatraju zadovoljavajućim.
2. Imerzijsko zlato ima bolje karakteristike lemljenja u odnosu na pozlaćenje, smanjujući defekte lemljenja i pritužbe kupaca.Ploče od imerzionog zlata imaju veći napon koji se može kontrolirati i pogodnije su za procese lijepljenja.Međutim, zbog svoje mekše prirode, zlato za potapanje je manje izdržljivo za zlatne prste.
3. Imerzijsko zlato samo prekriva nikl-zlato na jastučićima za lemljenje, ne utiče na prenos signala u slojevima bakra, dok pozlaćivanje može uticati na prenos signala.
4. Tvrdo pozlaćenje ima gušću kristalnu strukturu u poređenju sa zlatom za potapanje, što ga čini manje podložnim oksidaciji.Imerzijsko zlato ima tanji zlatni sloj, koji bi mogao omogućiti da nikl difundira.
5. Imerzijsko zlato je manje vjerovatno da će uzrokovati kratke spojeve žice u dizajnu visoke gustine u poređenju sa pozlaćenjem.
6. Imerzijsko zlato ima bolju adheziju između otpornika za lemljenje i slojeva bakra, što ne utiče na razmak tokom kompenzacionih procesa.
7. Imerziono zlato se često koristi za ploče sa većom potražnjom zbog bolje ravnosti.Pozlaćenje općenito izbjegava pojavu crnog jastučića nakon montaže.Ravnost i rok trajanja ploča od potopljenog zlata su jednako dobri kao i kod pozlaćenih.
Odabir odgovarajuće metode površinske obrade zahtijeva razmatranje faktora kao što su električne performanse, otpornost na koroziju, cijena i zahtjevi za primjenu.Ovisno o specifičnim okolnostima, mogu se odabrati odgovarajući procesi površinske obrade kako bi se zadovoljili projektni kriteriji.
Vrijeme objave: 18.08.2023
